[发明专利]硼酸锌、其制备方法和其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的硼酸锌、制备它的方法以及它的应用。更具体地，本发明涉及一种具有特别微晶大小并且钠组分含量很低的新型硼酸锌、以及制备它的方法。

背景技术

近年来，树脂塑模物品被应用于各种领域，并希望能赋予这些树脂以阻燃性质。进一步还希望这些树脂塑模物品诸如建筑材料产生较小量的烟雾，从而不致在火灾发生的场合妨碍人们逃避。

很早就知道硼酸锌呈现出优良的阻燃性质。例如，日本经审查的专利公开(Kokoku)NO.67363/1981中讲授了把硼酸锌与一种金属氧化物诸如Al₂O₃、SiO₂、Sb₂O₃、ZnO或ZrO₂掺合在一起。

由本申请人提交的日本未经审查的专利公开(Kokai)NO.137988/1988中公开了一种阻燃组合物，它是用按整个组合物重量计1至40％的氧化物、氢氧化物或碱土金属的碱性碳酸盐处理硼酸锌表面而获得的。

制备硼酸锌的方法也早已知道。例如，日本经审查的专利公开(Kokoku)NO.20902/1971中供比较的实施例1讲授了制备具有下式

   2ZnO·3B₂O₃·9H₂O的化合物的方法，它是在硫酸水溶液中把硼砂五水合物和硼酸的结合物与氧化锌混合在一起、接着加入硼酸锌的晶种而获得的。

然而，这种普通的硼酸锌呈现出是以具有较大直径的无定形颗粒状形式存在的，其中粉细的初始颗粒以无序的方式凝结，在树脂中稠密、很差地分散，不能赋予与它掺合的树脂制成的塑模物品表面以光泽，造成难看的外观并降低了商业价值。

进一步，这种已知的硼酸锌是在含有钠盐的水溶液介质中合成的，因此大量含有作为杂质的钠组分。当塑料塑模物品用于电和电子部件并为赋予它们阻燃性的目的而与这样的硼酸锌掺合时，可能使电学性质变坏，例如在长时期被湿气影响后很差的绝缘性和发生介电击穿。

发明内容

这样，本发明的一个目的是提供一种具有特别微晶大小并只含有很少量钠组分的硼酸锌，以及制备它的方法。

本发明的另一个目的是提供一种硼酸锌，它能优良地分散在树脂中，明显地改善与它掺合的树脂表面的光滑性、光泽和外观，并且当作为阻燃剂或烟雾抑制剂和树脂掺合后可以在优良的水平上维持树脂的电学性质，本发明也提供制备的方法。

按照本发明，是提供一种具有下式(1)代表的化学组成的硼酸锌：

2ZnO·mB₂O₃·XH₂O……(1)其中m是2.8至3.2的一个数值，x是不大于4的一个数值，并且具有不小于40nm的微晶大小，如在X-射线衍射图(Cu-kα)中晶面指标(020)、(101)、(200)相应的衍射峰所测得的那样，其包含的钠组分按原子吸收光谱法测量不大于100ppm。

在本发明的硼酸锌中，希望各别颗粒独立地是菱形六面体，每个颗粒的边长在0.3至7.0μm范围内，如由扫描电镜照片测得的那样。

在本发明的硼酸锌中，希望由晶面指标(020)、(101)和(200)相应的衍射峰所测得的微晶大小的乘积不小于200,000nm³，基于体积的中值粒径由激光衍射法测定在1.0至6.0μm范围内。

本发明进一步提供一种通过形成硼酸锌的粉细晶体来制备硼酸锌的方法，它包括在较低温度下以基本上是化学计量比的锌华与硼酸反应，如果需要可实施老化，然后在较高温度下维持该反应体系以使晶体增长。

按照本发明，进一步，提供了含有上述硼酸锌的阻燃剂、阻燃助剂、烟雾抑制剂、杀菌剂和水玻璃熟化剂。

附图的简要描述

图1显示按照本发明实施方案1制得的硼酸锌的X-射线衍射图(Cu-kα)；

图2是显示按照本发明实施方案1制得的硼酸锌的颗粒结构的扫描电子显微镜照片(放大倍数：5000倍)；

图3是在放大的刻度上显示按照本发明制得的硼酸锌的颗粒结构的扫描电镜照片(放大倍数：7000倍)；

图4是按照本发明实施方案2制得的硼酸锌的X-射线衍射图(Cu-kα)；

图5是显示按照本发明实施方案2制备的硼酸锌的颗粒结构的扫描电镜照片(放大倍数：5000倍)；

图6显示的是按照本发明实施方案3制得的硼酸锌的X-射线衍射图(Cu-kα)；